The smart transformer (ST) is a key component for the continuously evolving smart grid applications. It is a very promising alternative to the conventional transformer owing to its numerous advantages. For instance, it allows instantaneous voltage regulation, bidirectional power control as well as the integration of renewable energy systems and electric vehicles into the distribution grid. Among the different existing ST topologies, the three-stage topology is considered as the most robust and efficient when coupled to the smart grid. In conjunction with an appropriate control strategy, it guarantees improved performance as compared to its counterparts. Several controllers were proposed for the three-stage based-ST, such as linear quadratic regulator, proportional integral, sliding mode control (SMC). However, these controllers require an exact value of ST system parameters, which is not guaranteed with the integration of renewable energies due to the abrupt changes in the atmospheric conditions. To overcome these limitations, a modified controller is proposed in this paper, namely the backstepping-sliding mode control (BS-SMC). The BS-SMC approach combines the advantages of the SMC and the BS to achieve the highest performance of the ST. The overall mathematical and numerical model of the proposed controller is provided. For a fair comparison, the SMC is also developed. Moreover, different sets of simulations were performed under normal and disturbed operating conditions. The obtained results prove the good robustness of the proposed BS-SMC and flexibility towards different electrical disturbances.

智能变压器 (ST) 是不断发展的智能电网应用的关键组件。由于其众多优点，它是传统变压器的非常有前途的替代品。例如，它允许瞬时电压调节、双向功率控制以及将可再生能源系统和电动汽车集成到配电网中。在现有的不同 ST 拓扑中，三级拓扑在耦合到智能电网时被认为是最稳健和最高效的。与适当的控制策略相结合，与同类产品相比，它保证了更高的性能。针对基于三级的 ST 提出了几种控制器，例如线性二次调节器、比例积分、滑模控制 (SMC)。然而，这些控制器需要准确的 ST 系统参数值，由于大气条件的突然变化，这在可再生能源的整合中无法保证。为了克服这些限制，本文提出了一种改进的控制器，即反步滑动模式控制（BS-SMC）。BS-SMC 方法结合了 SMC 和 BS 的优点，以实现 ST 的最高性能。提供了所提出的控制器的整体数学和数值模型。为了公平比较，还开发了 SMC。此外，在正常和受干扰的操作条件下进行了不同的模拟。获得的结果证明了所提出的 BS-SMC 的良好鲁棒性和对不同电气干扰的灵活性。由于大气条件的突然变化，可再生能源的整合无法保证这一点。为了克服这些限制，本文提出了一种改进的控制器，即反步滑动模式控制（BS-SMC）。BS-SMC 方法结合了 SMC 和 BS 的优点，以实现 ST 的最高性能。提供了所提出的控制器的整体数学和数值模型。为了公平比较，还开发了 SMC。此外，在正常和受干扰的操作条件下进行了不同的模拟。获得的结果证明了所提出的 BS-SMC 的良好鲁棒性和对不同电气干扰的灵活性。由于大气条件的突然变化，可再生能源的整合无法保证这一点。为了克服这些限制，本文提出了一种改进的控制器，即反步滑动模式控制（BS-SMC）。BS-SMC 方法结合了 SMC 和 BS 的优点，以实现 ST 的最高性能。提供了所提出的控制器的整体数学和数值模型。为了公平比较，还开发了 SMC。此外，在正常和受干扰的操作条件下进行了不同的模拟。获得的结果证明了所提出的 BS-SMC 的良好鲁棒性和对不同电气干扰的灵活性。为了克服这些限制，本文提出了一种改进的控制器，即反步滑动模式控制（BS-SMC）。BS-SMC 方法结合了 SMC 和 BS 的优点，以实现 ST 的最高性能。提供了所提出的控制器的整体数学和数值模型。为了公平比较，还开发了 SMC。此外，在正常和受干扰的操作条件下进行了不同的模拟。获得的结果证明了所提出的 BS-SMC 的良好鲁棒性和对不同电干扰的灵活性。为了克服这些限制，本文提出了一种改进的控制器，即反步滑动模式控制（BS-SMC）。BS-SMC 方法结合了 SMC 和 BS 的优点，以实现 ST 的最高性能。提供了所提出的控制器的整体数学和数值模型。为了公平比较，还开发了 SMC。此外，在正常和受干扰的操作条件下进行了不同的模拟。获得的结果证明了所提出的 BS-SMC 的良好鲁棒性和对不同电干扰的灵活性。提供了所提出的控制器的整体数学和数值模型。为了公平比较，还开发了 SMC。此外，在正常和受干扰的操作条件下进行了不同的模拟。获得的结果证明了所提出的 BS-SMC 的良好鲁棒性和对不同电气干扰的灵活性。提供了所提出的控制器的整体数学和数值模型。为了公平比较，还开发了 SMC。此外，在正常和受干扰的操作条件下进行了不同的模拟。获得的结果证明了所提出的 BS-SMC 的良好鲁棒性和对不同电气干扰的灵活性。